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導語:睡得不好真的會變傻。

“阿爾茨海默病”最早由德國醫生阿爾茨海默(Alzheimer)在1906年發現,俗稱老年痴呆症,簡稱AD。AD是老年期痴呆中最常見的病理型別。早期以明顯記憶下降為主,逐漸喪失日常生活能力,並伴有精神症狀和行為障礙,病情呈進行性進展,晚期常出現吞嚥困難,臥床不起,發病十年左右,常因感染等併發症死亡。

根據國際阿爾茨海默病協會發布的報告顯示,2018年全球老年痴呆患者約為5000萬,平均每3秒鐘就有一位老人被診斷為老年期痴呆。2017年中國精神疾病流行病學調查顯示,中國65歲及以上人群老年期痴呆患病率為5.56%,據此推算,中國有約有1000萬老年人罹患老年痴呆,成為全球痴呆人數最多的國家。

那麼,想知道自己什麼時候會得老年痴呆麼?想知道怎麼有效預防老年痴呆麼?美國加州大學伯克利分校專家開展的一項最新研究表明,針對這種目前尚無有效療法的致命疾病,最方便有效的預防措施就是進行大量深度睡眠。

既往的權威研究已經發現,AD患者腦內都有兩種標誌性蛋白質——β澱粉樣蛋白(Aβ)和tau蛋白的累積。其中,Aβ被認為與學習以及大腦的適應能力有關,而tau蛋白主要調節神經元細胞之間的正常訊號傳導。此外,來自美國哈佛大學的專家團隊曾報道,慢波睡眠破壞會導致腦內Aβ水平升高約30%,而僅一晚上睡眠不足即可導致腦脊液中tau含量增加多達50%。

加州大學伯克利分校的神經科學家Matthew Walker和Joseph Winer教授為此找到了一種方法,可以在某種程度上準確地估計一個人一生中最可能發生AD的時間範圍。Walker教授說:“我們現在的睡眠幾乎就像一個水晶球,告訴我們痴呆的發病時間和發展速度。”該研究結果於9月3日發表在《當代生物學》(Current Biology)雜誌上。

Sleep Disturbance Forecasts b-Amyloid Accumulation across Subsequent Years. Curr Biol. 2020 Aug 28;S0960-9822(20)31171-4. doi: 10.1016/j.cub.2020.08.017.

先前在健康動物和人類中進行的研究表明,一整夜的睡眠剝奪後,Aβ的腦內含量較高。因此研究人員假設,睡眠結構和生理功能(如非快速動眼睡眠(NREM)慢波活動,深度睡眠階段)可以作為預測Aβ隨時間累積速度的前瞻性標誌物。

人的睡眠主要分為快速動眼(REM)睡眠和非快速動眼(NREM)睡眠兩大部分,約90-120分鐘迴圈一次。在NREM睡眠期間,大腦活動下降到最低,使得人體能夠得到完全的舒緩,作夢在此時也很少出現。

研究納入32名臨床表現正常的成年人,使用多導睡眠儀集合PET掃描對Aβ積累程度進行縱向追蹤。結果發現,<1HZ的NREM 慢波活動比例和睡眠效率(總睡眠量佔總臥床時間的百分比)都可以預測Aβ隨時間的沉積速度,且在校正其它相關因素後,此相關性仍然存在。即,在研究過程中,零散睡眠多而NREM慢波睡眠少的人Aβ腦內沉積更多、更快。

基線睡眠情況可預測β澱粉樣蛋白沉積。左:基線<1 HZ的慢波活動(SWA)佔比越多,提示腦內Aβ積累越慢;右:基線睡眠品質越差,Aβ積累越快。doi: 10.1016/j.cub.2020.08.017.

Winer教授說:“這一研究給了我們一線希望,就是我們可以做一些事情來預防老年痴呆。我們無需看著患者一步步向AD進展且手足無措,而是現在就通過評估睡眠品質來預測Aβ含量的變化。隨著時間的流逝,後者在大腦中的累積速度就能在一定程度上確定老年痴呆發生的時間”。

儘管之前的研究發現,睡眠可以對大腦中的Aβ蛋白沉積進行“清潔”,但該研究進一步確定了深度非快速動眼慢波睡眠作為認知功能下降的干預目標。此外,目前的基因檢測可以一定程度上預測罹患AD的敏感性、血液檢測也可以提供診斷依據,但它們都不能像睡眠一樣通過對生活方式進行干預以提供治療的潛力。

由於老年痴呆發生兩個核心因素——腦中tau和Aβ蛋白的積累在特徵性記憶障礙出現之前很久就可能出現,因此該團隊早就針對睡眠與老年痴呆關係進行了研究。2019年在《神經科學雜誌》(The Journal of Neuroscience)上提出,睡眠是腦內tau和Aβ蛋白蓄積的關鍵。研究人員結合了Aβ和tau的PET掃描,腦電圖記錄睡眠並結合自我反饋睡眠情況以評估睡眠在預測老年人AD病理髮展方面的潛在作用。迴歸分析表明,慢速振盪-睡眠紡錘體受損的嚴重程度預示著內側顳葉負荷增加,且Aβ積累可預測<1Hz慢波活動減少的幅度。此外,病理學和自我反饋睡眠時長之間的關係表明,整個生命週期的睡眠變化趨勢可以預測晚年腦內Aβ和tau蛋白負擔。

NERM慢波活動與tau和Aβ變化之間的關聯

Sleep as a potential biomarker of tau and β-amyloid burden in the human brain. J Neurosci. 2019 Aug 7;39(32):6315-6324. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0503-19.2019.

Walker教授認為,持續研究睡眠與老年痴呆之間的關係在AD的分子和細胞生物學方面具有廣闊的前景。它不僅具有預防AD的潛力,而且還有望改善精神疾病和新陳代謝疾病的診斷和治療。接下來,研究人員將瞄準具有老年痴呆高風險的患者,探索找到改善睡眠的干預方法,以延緩甚至避免痴呆的發生。

雖然睡眠對預防老年痴呆具有重要作用,但應避開一個誤區——即,睡眠時間越長越好(此前我們的文章《今日特刊:睡嗎》就報道,睡眠過多會增加冠心病和卒中風險)。就此,復旦大學附屬華山醫院神經內科鬱金泰教授團隊針對近千人、歷時3年的佇列研究發現:白天經常犯困而夜間睡眠不足或過多的人痴呆風險增加。相反,每晚22點睡覺,睡眠時長大約在6-7小時可明顯降低該認知障礙風險。該結果發表在權威期刊《阿爾茨海默病與痴呆》 (Alzheimer's & Dementia)雜誌上。

Sleep characteristics and cerebrospinal fluid biomarkers of Alzheimer's disease pathology in cognitively intact older adults: The CABLE study. Alzheimers Dement. 2020 Aug;16(8):1146-1152. doi: 10.1002/alz.12117.

該研究首次從生物標誌物層面證實了在中老年人群中,夜間睡眠時間與老年痴呆病理髮生之間的U型關係。同時,鬱教授團隊還進一步繪製了睡眠與認知障礙(包括AD)風險之間關聯的證據體系,結果發現10種睡眠特徵可促進認知障礙發生,其中6種有中等強度以上證據支撐,包括失眠、睡眠斷續、入睡困難、快速眼動睡眠障礙、日間功能障礙以及在床上時間過多。

總之,上述研究表明,睡眠監測是預測老年痴呆疾病進展的非侵入性替代方法。睡眠品質評估有助於我們準確估計痴呆關鍵蛋白的積累情況。而最佳的睡眠模式可預防痴呆的發生。希望在不久的將來,科學家們能找到提高睡眠品質的有效方法。

梅斯醫學MedSci

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